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微生物的遗传和变异

微生物的遗传和变异
微生物的遗传和变异

第五章微生物的遗传和变异

本章要点:

1.遗传变异的物质基础。

2.基因突变的特点和机制。

3.菌种如何选育及如何诱变育种?

4.基因重组。

5.基因工程的原理和操作步骤。

6.如何保藏菌种?

5.1 基因对遗传性状的控制

5.1.1遗传和变异的物质基础DNA

遗传变异的物质基础曾是生物学中激烈争论的重大问题。1944年Avery等人以微生物为研究对象进行的三个经典实验有力地证实了核酸是遗传物质,基因是其信息单位,染色体是其存在形式。

一.证明核酸是遗传变异的物质基础的经典实验

1.转化实验

转化指A品系的生物吸收了来自B品系生物的遗传物质从而获得B品系的遗传性状的现象。转化现象是格里菲斯(Griffith)于1928年研究肺炎链球菌感染小白鼠的实验中发现,后经艾弗里(Avery)等于1944年证实的。

2.噬菌体感染实验

1952年,侯喜(A.D.Hershey)和蔡斯(M.Chase)为了证实噬菌体的遗传物质是DNA,用放射性同位素标记大肠杆菌T2噬菌体进行实验(图5-1)。

图5-1 噬菌体感染实验

3.植物病毒重建实验

1956年Fraenkel-Conrat等用含RNA的烟草花叶病毒进行了病毒(TMV)重建实验(图5-2),证实了RNA是遗传物质。

图5-2 TMV重建实验

5.1.2 DNA的结构与复制

一.DNA的化学组成

DNA是一种大分子化合物,由4种核苷酸组成。每一种核苷酸又由碱基、脱氧核糖和磷酸3部分构成。4种核苷酸的差异仅在于碱基不同。在DNA中,4种碱基是;腺嘌呤 (adenine,A)、鸟嘌呤(guanine,G)、胞嘧啶(cytosine,C)和胸腺嘧啶(thymine,T)。脱氧核糖1位上的碳原子与嘌呤9位上的氮原子相连,5位上的碳原子与磷酸相连,就构成了4种不同的核苷酸。

二.DNA的双螺旋结构模型

1953年美国遗传学家沃森(James Deway Watson)和英国物理学家克里克( Francis Harry Compton Crick)根据英国晶体衍射专家维尔金斯(Maurice Hugh Frederick Wilkins)对脱氧核糖核酸的X射线衍射资料,以及碱基含量分析、键长键角资料、酸碱滴定数据等,提出了像麻花、油条一样扭在一起的DNA双螺旋结构模型(图5-3、5-4)。

图5-3 DNA 的一级结构 图5-4 DNA 分子双螺旋结构示意图

三.DNA 的复制

通过实验证明,DNA 的复制是以半保留复制(semiconservative replication)形式进行的。其复制过程是这样的:首先碱基对间的氢键断裂,两条核苷酸链的螺旋松开,碱基显露出来,就像拉链一样拉开。然后以每条单链为模板,按照碱基对互补的要求,在DNA 多聚酶的催化作用下,通过碱基配对,逐渐合成一条新的核苷酸链,再和旧链形成新的双螺旋。

5.2 基因突变

突变泛指细胞内(或病毒颗粒内)的遗传物质的分子结构或数量突然发生的可遗传的变化。突变往往导致产生新的等位基因及新的表现型。狭义的突变专指基因突变,也称点突变,而广义的突变则包括基因突变和染色体畸变。突变的概率一般很低,约为10-6×10-9

。突变是工业微生物产生变种的根源,是育种的基础,但也是菌种发生退化的主要原因。

5.2.1微生物突变体的主要类型

基因突变的类型极为多样。人们可从不同的角度对基因突变进行分类,并给以不同的名称。根据突变体表型不同,可把突变分成以下几种类型:营养缺陷型、抗性突变型、条件致死突变型、形态突变型、抗原突变型、其他突变型。

5.2.2基因突变的分子基础

一.碱基置换及其对遗传信息的影响

碱基置换是指DNA中核苷酸的一个碱基被另一个碱基所取代。其中一个嘌呤被另一个嘧啶或是一个嘧啶被另一个嘌呤所取代(G→C或C→G),叫颠换(transversion);如果一个嘌呤被另一个嘌呤或是一个嘧啶被另一个嘧啶所取代,称转换(transition)。根据它们对氨基酸序列的影响不同,可分为下列几种情况:

1.同义突变:由于遗传密码具有简单性,所以有些碱基替换并不造成氨基酸的变化。

2.错义突变:指碱基替换后引起氨基酸序列的改变。有些错义突变严重影响到蛋白质的活性,甚至使活性完全丧失,从而影响了基因的表型。

3.无义突变:编码区的单碱基突变导致终止密码子的形成,使mRNA的翻译提前终止,形成不完整的肽链,因而其产物一般是没有活性的。

二.移码突变及其产生

由于在DNA分子的编码区插入或缺失非3的整数倍个(1个、2个或4个)核苷酸而导致的阅读框架的位移。因为遗传信息是按3个碱基为一组依次排列而成的,蛋白质的翻译是从起始密码子开始,按密码子顺序依次向下读码。当在起始密码子后面加入1个、2个或4个碱基后,则后面的所有密码子的阅读框都发生改变,结果翻译出来的蛋白质的氨基酸序列与野生型完全不同。当然,如果插入或缺失的碱基正好是3个或其整数倍,那么在翻译出的多肽上可能是多一个、几个或少一个、几个氨基酸,而不完全打乱整个氨基酸序列。

三.缺失和重复

大片段的缺失或重复(超过几个碱基对)是基因突变的主要原因之一。特别是在放线菌中的自发突变中,缺失或重复范围从几个基因到几十个基因。

5.2.3 基因突变的特点

一.不对应性:即突变的性状与引起突变的原因间无直接的对应关系。

二.自发性:由于自然界环境因素的影响和微生物内在的生理生化特点,在没有人为诱发因素的情况下,各种遗传性状的改变可以自发地产生。

三.稀有性:生物的基因自发突变是随时发生的,但发生的几率是很低的,即突变率很低,也很稳定,一般在10-6~10-9之间。这反映了物种和基因的相对稳定性。

四.独立性:基因突变的发生一般是独立的,即在某一群体中既可能发生抗青霉素的突变型,也可发生抗链霉素或其他某药物的突变型,而且还可发生不属抗药性的突变型。

五.可诱变性:通过各种物理、化学诱变剂的作用,提高突变率,一般可提高10~105倍。

六.可逆性:基因突变的过程是可逆的。通常存在于某种生物中的野生型基因A可突变为对应的基因a,这个过程称为正向突变;反之,由基因a也可以突变成野生型基因A,称为回复突变或回变。

七.稳定性:突变的根源是遗传物质结构发生了稳定的变化,产生的变异性状是稳定的、可遗传的。

5.2.4基因突变的机制

突变是DNA分子结构或数目的变化。据引起变化的原因可分为自发突变和诱发突变;据DNA变化的程度可分为基因突变和染色体畸变。

一.碱基置换

A=T T=A 颠换

C=G G=C 转换

碱基对的转换可由互变异构和化学诱变引起。

1.互变异构

在DNA分子的四种碱基中,胸腺嘧啶(T)和鸟嘌呤(G)可以酮式或烯醇式出现。胞嘧啶(C)和腺嘌呤(A)可以氨基式或亚氨基式出现。在生物体中,一般以酮式和氨基式结构存在。但在极少数情况下,胸腺嘧啶分子中的N3位上的氢能转移到C4位氧上,使酮式转变为烯醇式,但瞬间即恢复为酮式,这种分子结构上的互变称为互变异构。如果就在变为烯醇式的瞬间,DNA的复制刚好到达这一部位,这时的胸腺嘧啶就不再与腺嘌呤配对,而与鸟瞟岭配对。

2.化学诱变剂引起的碱基对置换

能够引起DNA分子中碱基对置换的诱变剂很多,常见的有碱基结构类似物,如亚硝酸、羟胺、烧化剂等。它们可直接或间接地引起DNA分子的碱基对置换。

二.移码突变

移码突变指DNA分子中增添或缺失少数几个碱基对,而造成其后面全部遗传密码发生转录和翻译错误的基因突变。点突变一般只涉及到一个密码子的改变,而移码突变涉及到了突变点以后所有密码子的改变,因此是一类影响较大的突变。与染色体畸变相比,移码突变仍属于DNA分子的微小损伤。

三.染色体畸变

由于某些理化因素的作用造成DNA分子的大损伤所引起的突变叫染色体畸变。包括染色体的缺失、重复、插入、易位和倒位,也包括染色体数目的变化。染色体结构上的变化可分为染色体内畸变和染色体间畸变两类。引起染色体畸变的原因很多,可以自发地进行,也可以诱发

进行。亚硝酸等诱发点突变的诱变剂,也可引起染色体畸变。物理诱变剂一般以引起染色体畸变为主。

1.紫外线:DNA具有强烈的紫外吸收能力,尤其是核酸链上的碱基对。其主要生物学效应是其对DNA的作用,包括使DNA链断裂、DNA链内或链间交联、嘧啶碱的水合作用及胸腺嘧啶二聚体的形成。

2.X射线、γ射线和快中子:X射线、γ射线和快中子等属于电离辐射,穿透力强,碰到原子或分子便产生次级电子,次级电子可产生电离作用。它们的直接效应是碱基间、DNA间、糖与磷酸间的化学键断裂;间接效应是电离作用引起水或有机分子产生自由基作用于DNA分子,导致缺失或其他损伤。

3.热:可使胞嘧啶脱氨基变成尿嘧啶,从而引起碱基配对错误;还可引起鸟嘌呤脱氧核糖键移动,从而在DNA复制时出现碱基对的错配。

4.生物诱变因子:转座因子也是实验室中常用的诱变因子,它们可在基因组的任何部位插入,引起该基因的失活导致突变。转座因子是细胞中能改变自身位置的一段DNA序列。

5.3 菌种的选育

选种是根据微生物的特性,采用各种分离筛选方法,从自然界中或从生产实践中选出符合人们要求的菌种。育种是根据微生物遗传变异的原理,在已有的菌种基础上,采用诱变或杂交的方法,迫使菌种发生变异,然后在变异的菌株中挑选出符合生产实际要求的菌种。

5.3.1从自然界中获得新菌种

一.从自然界中选种

1.样品采集

根据我们的目的到最合适的地方去采集样品。在这方面,掌握了解微生物的生态知识有利于菌种的筛选。从土壤中采集样品,又称采土。采土的时候,应注意土壤肥瘦、采土深度、采土季节、采土方法。

2.增殖培养

增殖培养是往样品中加人适合某些微生物生长繁殖的物质,或创造有利于某些微生物生长繁殖的环境条件,这样就促进了某些微生物大量繁殖,如往土样中加入一些石油,能利用石油的微生物容易生长繁殖;把土样加入到含糖浓度高的培养基中,并把pH调到4以下,就可使酵母菌得到增殖。

3.分离纯化

分离纯化有很多方法:平板划线分离法、稀释涂布分离法、单孢直接挑取法、菌丝尖端切割法等。

4.性能测定

性能测定分粗测和精测。粗测又称初筛,主要起定性的作用,一般在培养皿上进行。经初筛后的菌种还要进行精测,才能适合生产的需要。精测又称复筛,一般采用接近生产工艺条件的三角烧瓶液体进行振荡培养或用台式发酵罐进行发酵,然后测定发酵液,再进行分析比较,最后选出比较理想的菌种。

二.从生产中选种

在生产过程中,经常注意那些菌体形态或菌落性状以及某些生理性能上发生自然变异的微生物,将它们挑选出来,进行比较试验,有时可以选出更加理想的菌种。

5.3.2自发突变与定向培育

一.自发突变的原因

引起微生物自发突变的因素很多,主要有以下几方面:DNA复制、微生物自身产生诱变物质、环境对微生物的诱变作用等。

二.自发突变的偶然性及其热点

S. Luria等人提出突变是一个偶然事件,突变概率很低,这些突变可发生在任一瞬间、任一碱基,这是难以预见的,因此任何时间、任何基因或任一个基因位置都有可能发生突变,这似乎说明突变是随机的,但有些事实证明突变并非是完全随机的,突变位置也并非是完全随机分布的。发现突变热点和突变频率有某种规律性。所谓突变热点是指同一基因内部突变率特别高的位点。

三.定向育种

定向育种是指在某一特定条件下,长期培养某一微生物菌群,通过不断转接传代以积累其自发突变,并最终获得优良菌株的过程。由于自发突变的频率较低,变异程度较轻微,故用此法育种十分缓慢。

5.4 诱变育种

诱变育种是人为的利用物理和化学等因素,使诱变的细胞内遗传物质染色体或DNA的片段发生缺失、易位、倒位、重复等畸变,或DNA的某一部位发生改变(又称为点突变),从而使微生物的遗传物质DNA和RNA的化学结构发生变化,引起微生物的遗传变异,然后设法从群体中选出少数优良性状的菌株,以供科学实验或生产实践中使用。

5.4.1物理诱变

一.紫外线(UV)诱变

DNA和RNA的嘌呤和嘧啶有很强的紫外光吸收能力,最大的吸收峰在260nm。对于紫外的作用已有多种解释,但研究的比较清楚的一个作用是使DNA分子形成嘧啶二聚体,阻碍碱基正常

配对,并可能引起突变或死亡。另外嘧啶二聚体的形成,还会妨碍双链的解开,影响DNA的复制和转录。

二.激光诱变

激光辐射可以通过产生光、热、压力和电磁场效应的综合作用,直接或间接地影响生物有机体,引起细胞DNA或RNA、质粒、染色体畸变效应、酶的激活或钝化,以及细胞分裂和细胞代谢活动的改变。不同种类的激光辐射生物有机体,所表现出的细胞学和遗传学变化也不同。

三.离子束注入诱变

通过对人们所希望的离子进行加速,从而对细胞进行刻蚀加工。注入细胞内部的离子可对部分基因进行修饰、加工、引导外源基因,尤其是大分子基因组转入受体细胞,实现在新遗传背景下的诱变育种及遗传转化。

四.徽波辐射诱变

微波能够透射到生物组织内部,使偶极分子和蛋白质的极性侧链以极高的频率振荡,增加分子的运动,导致热量的产生。微波还能够对氢键、疏水键和范德华力产生作用,使其重新分配,从而改变蛋白质的构象与活性。

五.空间诱变

高空诱变就是利用高空探测气球搭载微生物,经过大气的平流层或电离层的电离辐射而诱发细胞变异。

5.4.2 化学诱变

化学诱变就是利用化学诱变剂处理分散均匀的微生物细胞群,以引起碱基置换、染色体断裂、基因重组或基因突变等生物学效应,使后代产生变异。然后采用简便、快速、简单的筛选方法,可筛选符合育种目标的菌株,以供生产实践或科学研究用。化学诱变剂是靠各自的活性基团,靠它们特有的化学特性直接与生物分子进行各种特定的化学反应,从而引起生物分子化学性质的变化。

化学诱变剂的种类很多,根据它们对DNA的作用机制,可以分为三大类:第一类是烷化剂,它与一个或多个核酸碱基起化学变化,因而引起DNA复制时碱基配对的转换而发生变异。例如硫酸二乙酯、亚硝酸、甲基磺酸乙酯、N-甲基-N’-亚硝基胍、亚硝基甲基脲等。第二类是一些碱基类似物,它们通过代谢作用渗入到DNA分子中而引起变异,例如5-溴尿嘧啶、5-氨基尿嘌呤、2-氨基嘌呤、8-氮鸟嘌呤等。第三类是吖啶类,它造成DNA分子增加或减少一、二个碱基,从而引起碱基突变点以下全部遗传密码在转录和翻译时产生错误。

5.5 基因重组

将两个不同性状个体内的基因通过一定途径转移到一起,经过遗传分子间的重新组合,形成新的遗传型个体的过程称为基因重组或遗传重组。

5.5.1 原核微生物的基因重组

原核微生物的基因重组形式很多,机制较远时,其特点是①片段性,仅一小段DNA序列参与重组;②单向性,即从供体菌向受体菌(或从供体基因组向受体基因组)作单方向转移;③转移机制独特而多样,基因重组的方式主要有转化、转导、接合和原生质体融合几种形式。

5.5.2 真核微生物的基因重组

在真核微生物中,基因重组方式很多,主要有有性杂交、准性杂交、原生质体融合和遗传转化等,其中原生质体融合和遗传转化与原核生物中介绍过的内容基本相同,这里仅介绍有性杂交和准性杂交。

一.有性杂交

杂交是在细胞水平上进行的一种遗传重组方式。有性杂交一般指细胞间的接合和随之发生的染色体重组,并产生新遗传型后代的一种育种技术。凡能产生有性孢子的酵母菌、霉菌和覃菌,原则上都可应用与高等动、植物杂交育种相似的有性杂交方法进行育种。

二.准性杂交

准性生殖是一种类似于有性生殖,但比它更为原始的一种两性生殖方式,它可使同种生物两个不同菌株的体细胞发生融合,且不以减数分裂的方式而导致低频率的基因重组并产生重组子。因此可以认为,准性生殖是在自然条件下真核微生物体细胞间的一种自发性的原生质体融合现象。准性生殖常见于某些真菌,尤其是还未发现有性生殖的半知菌类。

5.6 基因工程

基因工程(Genetic engineering)或重组DNA技术(Recombinant DNA technology)是指在基因水平上的遗传工程,它是用人为的方法将所需的某一供体生物的遗传物质DNA分子提取出来,在离体条件下切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后导入某一受体细胞中,让外来的遗传物质在其中进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种育种技术。

5.6.1基因工程的发展历史

微生物育种的实践推动着微生物遗传变异基本理论的研究,而对遗传变异本质的日益深入研究又大大促进了遗传育种的发展。1927年,发现X射线能诱发生物体突变,以后又发现紫外线等物理因子的诱变作用,于是很快被应用于早期的青霉素生产菌种Penicillium chrysogenum(产黄青霉)的诱变育种中,并取得了显著成效;1946年,当发现了化学诱变剂的诱变作用,并初步研究了它们的作用规律后,在生产实践中就掀起了利用化学诱变剂进行诱变育种的热潮;几乎在同一时期,由于对真核微生物的有性杂交、准性杂交和原核微生物种种

基因重组现象的研究,在育种实践上出现了各种杂交育种新技术;步入20世纪50年代以来,由于对遗传物质的存在形式、转移方式以及结构功能等问题研究,促进了分子遗传学的飞速发展。

5.6.2基因工程的主要过程

基因工程技术涉及如下步骤:目的基因(即外源基因或供体基因)的获取,通常包括DNA 的纯化技术、酶促消化或机械切割、以游离目的DNA序列;载体系统的选择,对细菌细胞来说,合适的克隆载体有质粒和细菌噬菌体;目的基因与克隆载体的连接,形成重组体;将重组DNA分子转到合适的宿主中,如大肠杆菌,当利用质粒时,对一重组的病菌载体来说此过程又称为转化或转染;“工程菌”或“工程细胞株”的表达、监测及实验室和一系列生产性试验等,利用细胞培养技术,培养筛选转化的细胞,一个转化的宿主细胞能生长并产生遗传上相同的克隆细胞,每个细胞都携带着转化的目的基因。

图5-5 基因工程的主要原理与操作步骤示意图

5.6.3 基因工程的应用

基因工程正在或即将使人们的某些梦想和希望变成现实。基因工程广泛应用于工业、食品、农业、医疗、采矿、冶炼、材料、能源、环境保护和生物学基本理论的研究,带动了生物

技术的高速发展。重要的应用有:基因工程药物、转基因植物和转基因动物、改造传统工业发酵菌种、基因治疗、基因工程在微生物研究中的应用、基因工程在环境保护中的应用等。

5.6.4 基因工程研究展望

基因工程的兴起导致生物科学发生了深刻的变化,主要表现引发了生物科学中技术上的创新和迅猛发展;技术上的重大突破,促使生物科学获得前所未有的高速发展;为改造生物提供强有力的手段,使生物学进入创造性的新时期。

5.7 菌种保藏与灭菌

5.7.1菌种的退化和防治

一.菌种退化

生产菌株生产性状的劣化、遗传标记的丢失称为菌种退化。菌种退化可以是形态上的,也可以是生理上的,具体表现有①菌落和细胞形态的改变;②生长速度缓慢,产孢子越来越少;

③代谢产物生产能力地下降;④致病菌对宿主侵染力的下降,⑤抗不良环境条件(抗噬菌体、抗低温、抗高温等)能力的减弱等。

二.菌种退化的原因

1.基因突变

菌种退化的主要原因就是那些控制生产性状的基因发生负突变。退化性变异是大量存在的,而进化性变异则是个别的。

2.分离现象

遗传育种获得的菌种若是多核(或是单核)但DNA双链之一发生突变,随着传代,其生产性状也将发生退化。这种退化不是基因突变引起的,而是由于诱变获得的高产株本身不纯。

三.菌种退化的防治

1.从菌种选育时考虑

在育种过程中,应尽可能使用孢子或单核菌株,避免对多核细胞进行处理,采用较高剂量使单链突变的同时,另一条单链丧失了模板作用,可以减少出现分离回复现象;同时,在诱变处理后应进行充分的后培养及分离纯化,以保证获得菌株的“纯度”。

2.从菌种保藏角度考虑

不论在实验室还是在生产实践上,必须严格控制菌种可传代次数。斜面保藏的时间较短,只能作为转接和短期保藏的种子用,应该在采用斜面保藏的同时,采用沙土管、冻干管和液氮管等能长期保藏的手段。

3.从菌种培养的角度考虑

各种生产菌对培养条件的要求和敏感性不同,培养条件要有利于生产菌株,不利于退化菌株的生长。

4.从菌种管理的角度考虑

菌种复壮就是在菌种发生退化后,通过纯种分离和性能测定,从退化的群体中找出尚未退化的个体,以达到恢复该菌种原有性状的一种措施,但这是一种消极的措施。

5.7.2菌种保藏的原理和方法

一.定期移植保藏法

将菌种接种于适宜的斜面或液体培养基,也可进行穿刺培养,待生长成健壮的菌体(对数期细胞、有性孢子或无性孢子)后,将菌种放置4℃冰箱保藏,每间隔一定时间需重新移植培养一次。

二.液体石蜡保藏法

在生长良好的斜面表面覆盖一层无菌的液体石蜡,液面高出培养基1cm,将其置试管架上以直立状态低温保藏。液体石蜡可防止水分蒸发、隔绝氧气,所以能延长保藏时间。但缺点是必须直立放在冰箱中,占据较大空间。

三.沙管保藏法、土壤保藏法

土壤是自然界微生物的共同活动场所,土壤颗粒对微生物具有一定的保护作用。取河沙过24目筛,用10%~20%的盐酸浸泡除去有机质,洗涤、烘干、分装入安瓿管,加塞灭菌。需要保藏的菌株先用斜面培养基培养,再用无菌水制成细胞或孢子悬液,将10滴悬液注入装有洗净、灭菌河沙的沙管内,使细胞或孢子吸附在沙上,放到干燥器中吸干河沙中的水分,将干燥后的沙管用火焰熔封管口,可室温或低温保藏。

四.麸皮保藏法

将麸皮(也可用各种谷物代替)与水或其他培养基成分以一定比例拌匀,加水或培养液与麸皮的比例为1:0.8或1:1或1:105,原则上是按照不同菌种对水分的不同要求而定。将拌匀的麸皮分装在试管或安瓿管等容器里,装入的麸皮应保持疏松,不要压紧。高温灭菌后,将菌种的孢子液接入。适宜温度下培养,直至长出菌丝。再放在干燥器中干燥后,20℃以下温度保藏。也可将小管用火焰熔封。该法操作简单,菌种保藏时间长,不易退化,工厂中经常采用。

五.蒸馏水保藏法

每个试管中装5ml灭菌的无菌水,用接种针从斜面或平板上挑取一环菌种细胞,接入蒸馏水中并使之悬浮,试管用无菌的橡皮塞塞紧,放置10℃低温保藏。需用时,可从管内移出一环接到培养基上,而原来的管加塞后仍可继续保藏。

六.冷冻干燥保藏法

该法是将菌液在冻结状态下升华其中水分,最后获得干燥的菌体样品。它同时具备干燥、低温和缺氧的菌种保藏条件,所以,可使微生物菌种得到较长时间的保存。

七.液氮超低温保藏法

液氮超低温保藏过程是将菌种悬浮液封存于圆底安瓿管或塑料的液氮保藏管(材料应能耐受较大温差骤然变化)内,放到-150~-196℃的液氮冰箱内保藏。操作过程中一大原则是“慢冻快融”。

八.甘油保藏法

甘油保藏法浴液氮超低温保藏法类似。菌种悬浮在10%(体积分数)甘油蒸馏水,置低温(-70~-80℃)保藏。该法较简便,保藏期较长,但需要有超低温冰箱。实际工作中,常将待保藏的菌种培养至对数期的培养液直接加到已灭菌的甘油中,并使甘油的终浓度在10%~30%左右,再分装于小离心管中,置低温保藏。基因工程菌常采用该法保藏。

八年级生物的遗传和变异测试题

第七单元第二章生物的遗传和变异测试题 一单项选择题(每题1.5分,共45分) 1 下列均为相对性状的一组是() ①单眼皮和双眼皮②卷发和黑发③能卷舌和不能卷舌④有耳垂和无耳垂⑤双眼皮和色盲⑥头发左旋和惯用右手 A①②④ B①②③ C①②⑤ D①③④ 2 下列所举实例中,不是生物性状的是() A鱼生活在水中 B羊体表长毛 C 青蛙体表光滑 D仙人掌的叶特化为刺 3 下列现象不属于遗传的是() A子女的一些性状跟他们的父母相似 B小羊和小牛吃同种草,小羊长成大羊,小牛长成大牛 C老鼠生来会打洞 D种水稻得水稻,种玉米得玉米 4 下列说法正确的是() A遗传和变异是普遍存在的 B遗传和变异不会同时出现在同一生物体上 C遗传是普遍存在的,而变异只是在某些生物体上出现 D变异是普遍存在的,而遗传只是在某些生物体上出现 5 “种瓜得瓜,种豆得豆”、“老鼠生来会打洞”反映了生物的()现象 A进化 B适应 C遗传 D变异 6 遗传物质的基本单位是() A基因 B染色体 C DNA D细胞核 7人的体细胞、红细胞、血小板、生殖细胞、白细胞内的染色体数目分别是()条 A 46 23 16 23 46 B 46 0 46 23 23 C 46 0 0 23 46 D 46 0 23 23 23 8 下列有关细胞的说法中,不正确的是() A细胞核中有染色体,染色体由DNA和蛋白质组成 B染色体上有DNA,DNA上有基因 C在DNA上的基因带有特定的遗传信息 D细胞膜能控制物质进出细胞,所以是整个细胞的控制中心 9 2002年4月,以杭州华大基因研究中心和浙江大学生物信息学研究中心为主体的中国科学家成功破译了水稻基因组,下列有关水稻遗传物质的叙述中,不正确的是() A水稻基因实质上是水稻DNA分子上起遗传作用的遗传物质 B水稻抗病、抗倒伏、高产优质等一系列可遗传的性状均由基因决定 C水稻DNA分子是一种大分子化学物质,相对质量较大 D水稻、人类等生物体的基因、DNA、染色体不可能发生变化 10 下列有关基因的叙述中,错误的是() A是遗传物质中决定生物性状的小单位 B在生物的体细胞中成对存在 C生物的某些性状,是由一对基因控制的 D只有显性基因控制的性状才会表现出来 11 下列细胞不具备成对染色体的是() A叶肉细胞 B肝细胞 C精子 D受精卵 12 亲代的遗传物质传给子代是通过() A体细胞 B受精卵 C生殖细胞 D胚胎 13 下列关于正常人的染色体的说法,不正确的是() A体细胞中都含有23对染色体 B所有的细胞中都含有性染色体 C所有的精子中都含有Y染色体 D所有的卵细胞中都含有X染色体 14下列属于人类遗传病的是() A坏血病 B艾滋病 C白化病 D巨人症 16 我国婚姻法明确规定,禁止近亲结婚。其目的是() A根治遗传病 B控制人口数量 C减少婚后所生子女得遗传病的可能性 D减少遗传病的发病区域 17 一对夫妇都是单眼皮,则他们的子女的眼皮是() A全是双眼皮 B全是单眼皮 C单眼皮和双眼皮各一半 D单眼皮多,双眼皮少 18 一对夫妇近亲结婚,两人的表现正常,但生了一个患白化病的孩子,他们若再生一个孩子,患白化病的可能性是() A 3∕4 B 1∕2 C 1∕4 D 1∕8 19 假如一个性状总是从父亲直接传给儿子,由儿子直接传给孙子,那么控制这个性状的基因最可能的位置是() A 位于常染色体上 B位于Y染色体上 C 位于X染色体上 D以上都有可能 20 双眼皮是由显性基因E控制的,单眼皮是由隐性基因e控制的。一对夫妇父亲为单眼皮,母亲为双眼皮,第一个孩子是单眼皮,第二个孩子是双眼皮,第二个孩子的基因组成是() A EE 或 Ee B EE或ee C Ee D ee

第7章微生物遗传变异和育种答案

第7章微生物遗传变异和育种 填空题 1.证明DNA是遗传物质的三个经典实验是、、 和。而证明基因突变自发性和不对应性的三个经典实验 是、、和 细菌转化噬菌体感染植物病毒重建变量试验涂布试验影印平板培养法 2.______是第一个发现转化现象的。并将引起转化的遗传物质称为_______。Griffith转化因子 3.Avery和他的合作者分别用降解DNA、RNA和蛋白质的酶作用于有毒的S型细胞抽提物,然后分别与______混合,结果发现,只有DNA被酶解而遭到破坏的抽提物无转化活性,说明DNA是转化所必须的转化因子。 无毒的R型细胞(活R菌) 32 4.AlfredD.Hershey和MarthaChase用P 35 标记T2噬菌体的DNA,用S 标记的蛋白质外壳所进行的感染实验证实:DNA携带有T2的______。 全部遗传信息 5.H.FraenkelConrat用含RNA的烟草花叶病毒进行的拆分与重建,实验证明 ______也是遗传物质。RNA 6.细菌在一般情况下是一套基因,即______;真核微生物通常是有两套基因又 称______。 单倍体二倍体 7.DNA分子中一种嘧啶被另一种嘌呤取代称为______。 颠换 8.______质粒首先发现于大肠杆菌中而得名,该质粒含有编码大肠菌素的基因Col 9.原核生物中的基因重组形式有4种类型:_______、_______、_______和 _______。 转化转导接合原生质体融合 10.当DNA的某一位置的结构发生改变时,并不意味着一定会产生突变,因为细胞内存在一系列的_______,能清除或纠正不正常的DNA分子结构和损 伤,从而阻止突变的发生。 修复系统 11.营养缺陷型是微生物遗传学研究中重要的选择标记和育种的重要手段,由于这类突变型在_______上不生长,所以是一种负选择标记。 基本培养基 12.两株多重营养缺陷型菌株只有在混合培养后才能在基本培养墓上长出原养型菌落,而未混合的两亲菌均不能在基本培养基上生长,说明长出的原养型菌 落是两菌株之间发生了遗传_______和_______所致。 交换重组 13.在_______转导中,噬菌体可以转导供体染色体的任何部分到受体细胞中; 而在_______转导中,噬菌体总是携带同样的片段到受体细胞中。 普遍性局限性 14.基因突变具有7个共同特点:_______、_______、______________、_______、_______和_______。

潮州市高级实验学校2015_2016学年度八年级生物下学期复习练习(十,生物的遗传和变异)(无答案)

潮州市高级实验学校2015-2016学年度 八年级下生物中考复习练习(10) 十、生物的遗传和变异 知识点: 1、性状是指示物体所表现的_______、________和________,同种生物的同一性状的不同表现形式称为________。 2、“转基因鼠”的研究中,被研究的性状是______,控制这个性状的基因是__________,转基因超级鼠的获得说明__________________________,由此推论,在生物传种接代的过程中,传下去的是____________,即生物体的各种性状都是由____控制的,性状的遗传实质上是通过生殖过程把____传递给子代。在有性生殖过程中,____和_____就是____在亲子代间传递的“桥梁”。 3、基因和染色体的关系:基因大多有规律地集中在细胞核内的______上,每一种生物细胞内染色体的____和____都是一定的,在生物的体细胞中,染色体是____存在的,基因也是____存在的,而在形成精子或卵细胞的细胞分裂过程中,染色体都要_______,即在生殖细胞中,染色体和基因都_____存在。 4、孟德尔的豌豆杂交实验说明:(1)相对性状有_______和_______之分,则基因也有____和____之分,显性基因控制_______,隐性基因控制_______;(2)基因组成中若有显性基因,就会表现出显性性状,即显性性状的基因组成有____和____两种,而隐性性状的基因组成只有一种,是纯合的两个隐性基因;(3)杂合基因型中的隐性基因控制的性状虽然未得到表现,但并不受显性基因的影响,还是会遗传下去。 5、禁止近亲结婚的原因是________________________________________。 6、人有___对染色体,其中___对染色体男女都一样,称为______,只有__对染色体男女有区别,称为______,男是___,女是___。在进行生殖活动中,男性排出的精子有___种,一种含______,一种含______,而女性只排出__种含______卵细胞,X精子与卵细胞结合就生___,Y精子与卵细胞结合就生___,精子与卵细胞结合的机会是_____,各占___,所以生男生女的机会_____。

最新人教课标版高中历史必修1《生物的遗传和变异》单元测试2

第七单元第二章测评DIQIDANYUANDIERZHANGCEPING (时间:45分钟 满分:100分) 一、选择题(每小题2分,共50分) 1下列关于人体细胞中遗传物质的说法,不正确的是( ) A .每个正常体细胞中都包含23对染色体 B .每条染色体上都包含46个DNA 分子 C .精子和卵细胞中各含有23条染色体 D .每个DNA 分子上都包含数万个基因 2关于生物的遗传变异现象,下列说法正确的是…( ) A .遗传和变异现象在生物界普遍存在 B .遗传和变异现象不能出现在同一个生物体上 C .遗传现象只能在某些生物中出现 D .变异现象只能在某些生物中出现 3一个患白化病的女性(白化病的基因组成为aa),与一个正常的男性生下的孩子中,男孩和女孩的比例是( ) A .1∶1 B .2∶1 C .3∶1 D .1∶2 4(2010江苏盐城中考,25)在克隆羊的过程中,白细毛的母羊A 提供了细胞核,黑粗毛的母羊B 提供了去核卵细胞,白粗毛的母羊C 进行代孕,那么克隆出小羊的性状为( ) A .白粗毛 B .白细毛 C .黑粗毛 D .灰细毛 5人和生物体的每一种性状,往往有多种不同的表现类型。同一种生物同一性状的不同表现形式,称为( ) A .表现型 B .基因型 C .等位基因 D .相对性状 6下列是应用生物工程培育抗虫棉的示意图,其中运用的主要生物技术是( ) 苏云金杆菌――→分离抗虫基因――→导入棉花细胞――→培育 抗虫棉 A .克隆技术

B.转基因技术 C.发酵技术 D.细胞培养技术 7下列关于DNA分子的叙述,不正确的是…() A.一个DNA分子中包含一个基因 B.DNA分子上具有特定的遗传信息 C.DNA的载体是染色体 D.DNA分子是由两条链盘旋而成的双螺旋结构 8(2010山东威海学业,29)下图为人体体细胞中的一对基因(A、a)位于一对染色体上的示意图。下列与此相关的叙述,不正确的是() A.A表示显性基因 B.如果A来自父方,则a来自母方 C.此个体表现出的是A所控制的性状 D.a控制的性状不能在后代中表现,属于不可遗传的性状 9(2010四川乐山学业,25)下列有关基因的叙述,不正确的是() A.具有特定遗传效应的DNA片段叫基因 B.只有显性基因控制的性状才能表现出来 C.在人的体细胞内,基因是成对存在的 D.在生物传种接代过程中,传下去的是控制性状的基因而不是性状 10北京香山的红叶只有在秋季时节才出现,决定这种现象的根本原因是() A.香山的土质B.温度 C.光照D.遗传物质 11(2010福建福州学业,20)现有一只白色公羊与一只白色母羊交配,产下一只黑色小羊。若羊毛的白色由显性基因(R)控制,黑色由隐性基因(r)控制,则这只黑色小羊的基因组成是() A.Rr B.RR C.rr D.Rr或RR 12人类精子中含有的染色体是()

微生物的遗传与变异

微生物的遗传与变异 遗传和变异是生物体的最本质的属性之一。 遗传性:指世代间子代和亲代相似的现象; 变异性:是子代与子代之间及子代与亲代之间的差异。遗传性保证了种的存在和延续;而变异性则推动了种的进化和发展。 遗传型(基因型):某一生物个体所含有全部遗传因子即基因的总和。它是一种内在潜力,只有在适当的环境条件下,通过自身的发代谢和发育,才能将它具体化,即产生表型。 表型:指某一生物体所具有的一切外表特征及内在特性的总和,是遗传型在合适环境下的具体体现。 变异:指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变。 饰变:指不涉及遗传物质结构改变而只发生在转录、转译水平上的表型变化。如粘质沙雷氏菌,在25℃培养时,可产生深红色的灵杆菌素,这是一种饰变,但当在37℃培养时,则不产生色素,再在25℃下培养时,又恢复产生色素的能力。 微生物在遗传学中的地位: ?个体微小,结构简单; ?营养体一般都是单倍体; ?易培养; ?繁殖快; ?易于累积不同的中间代谢物; ?菌落形态可见性与多样性; ?环境条件对微生物群体中每个个体的直接性与一致性; ?易于形成营养缺陷型; ?存在多种处于进化过程中的原始有性生殖过程。 对微生物遗传规律的深入研究,不仅促进了现代分子生物学和生物工程学的发展,而且还为育种工作提提供了丰富的理论基础,促使育种工作向着不自觉到自觉,从低效到高效,从随机到定向,从近缘杂交到远缘杂交等方向发展。 第一节遗传变异的物质基础 遗传变异有无物质基础以及何种物质可承担遗传变异功能的问题,是生物学中的一个重大理论问题。对此有着不同的猜测。直到1944年后,利用微生物这一实验对象进行了三个著名的实验,才以确凿的事实证实了核酸尤其是DNA才是遗传变异的真正物质基础。 一、证明核酸是遗传物质的三个经典实验 (一)转化实验 ?发现者:英国人Griffith于1928年首次发现这一现象。 ?研究对象:肺炎链球菌S型和R型 ?过程:

初中生物八年级《生物的遗传和变异》复习课教案

《生物的遗传和变异》复习课教案 【教学设想】“生物的遗传和变异”这部分内容抽象,相关的概念很多。学生在第一轮基础知识的复习中仅仅停留在对概念的回忆和再认,应用知识解决问题的能力较差。这节复习课,模拟“概念图”教学的方式,引导学生主动参与知识的回顾与提炼,把抽象的、分散的知识重新梳理、组合,理顺各部分知识之间的内在联系和规律,自主建构知识网络,形成完整的知识体系,使知识变多为少,化繁为简,便于理解记忆,以达到灵活运用知识的目的。 【考纲要求】 1、说出DNA是主要的遗传物质。描述染色体、DNA和基因的关系。 2、举例说出生物的性状是由基因控制的。 3、描述人的性别决定。 4、认同优生优育。 5、举例说出生物的变异。 【教学目标】 1、能列举与生物的遗传和变异有关的概念,并说出他们之间的联系。 2、培养学生自我建构知识网络的能力,提高学生分析解决问题的能力。 【教学重点及难点】 1、明确“遗传、变异、性状、相对性状、基因”等概念之间的联系。 2、培养学生自我建构知识网络的能力。 【课前准备】教师准备写有相关概念的卡片;制作课件 【课时安排】一课时

板书设计: 生物的遗传和变异 “生物的遗传和变异”练习题下表是对某个家庭成员某些特征的调查结果,请分析回答:

1、 单双眼皮、有无酒窝等特征,在遗传学上称为 , 父母有酒窝,女儿也有酒窝,此现象称为 ; 父母为双眼皮,而女儿为单眼皮,此现象称为 。 2、若决定双眼皮的基因(A )为显性基因,决定单眼皮的基因(a )为隐性基因, 下图为父母双眼皮,女儿单眼皮的遗传图解,请尝试完成: 3、父母为双眼皮,女儿为单眼皮,这种变异是由于女儿的 发生改变引起 的,因而 (能/ 不能)遗传给后代。 女儿做整形成为双眼皮,这种变异是由于 引起的, 并没有改变,因而 (能/ 不能)遗传给后代。 4、若决定有白化病的基因(b )为隐性基因, 决定无白化病的基因(B )为显性基因, 则这个家庭成员中,父母的基因组成分别是 、 , 女儿的基因组成是 。 若携带相同隐性致病基因,婚配后所生的子女患 病的机会增加。 5、人的性别是 决定的,父亲体细胞中性染色体的组成是 ;母亲体细胞中性染色体的组成是 。这对父母再生一个儿子的机率是 。 单眼皮 父 母 卵细胞 受精卵 亲代 子代的性状

人教版八年级下期第二章生物的遗传和变异知识点

第二章生物的遗传和变异 第一节基因控制生物的性状 1. 遗传-----指亲子间的相似性。变异-----指亲子间和子代个体间的差异。生物的遗传和变异是通过生殖和发育而实现的。 2. 人们对遗传和变异的认识,最初是从性状开始的,以后随着科学的发展,才逐渐深入到基因水平。 3. 性状------生物体所表现的的形态结构特征、生理特性和行为方式统称为性状。 4. 相对性状------同种生物同一性状的不同表现形式。例如:家兔的黑毛与白毛。 5. 基因与性状的关系-------基因控制生物的性状。例:转基因超级鼠和小鼠。 6. 转基因生物------把一种生物的某个基因,用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中,培育出的转基因生物,就有可能表现出转入基因所控制的性状。 7. 转基因超级鼠的启示:基因决定生物的性状,同时也说明在生物传种接代中,生物传下去的是基因而不是性状。 8.如图是“显微注射获得转基因超级鼠”示意图,分析图片后回答下列各 问. ①请把上述图片的序号按正确顺序排列起来: A→D→B→C ②在上图中,被研究的性状是什么? ③控制这个性状的基因是什么基因? ④这个实验的结果是小鼠变成了大鼠,这说明性状和基因之间是什么关系? ⑤在生物传种接代的过程中,传下去的是性状还是控制性状的基因? 考点:转基因技术的应用. 分析:此题通过转基因超级鼠的出生,证明了性状是由基因控制的.结合转基因技术的应用过程及其图示进行分析解答. 故答案为:①A→D→B→C ②鼠的个体大小 ③大鼠生长激素基因 ④基因控制生物的性状 ⑤控制性状的基因 点评:转基因超级鼠的获得说明了基因控制生物的性状.

(完整word版)八年级生物第二章生物的遗传和变异综合测试题___答案

八年级生物第二章生物的遗传和变异综合 测试题 年级班姓名:学号: 一.选择题 1.下列关于基因与性状的叙述中正确的是(D) A.所有性状都受基因控制 B.所有细胞中的基因都是成对存在的 C.所有隐性基因都不能表达出来 D.控制单、双眼皮的基因位于同一条染色体上2.在生殖过程中,父母通过生殖细胞分别向后代传递了(D ) A.各自的具体形状B.细胞中,全部的遗传物质 C.全部染色体 D.每对染色体中的一条染色体 3.在正常情况下,人的体细胞和生殖细胞的染色体数分别是(A ) A.23对,23条 B.22对,22条 C.48对,48条 D.22对,23条 4.下列有关染色体的说法中,不正确的是(C ) A.染色体存在于细胞核中B.染色体在体细胞中和生殖细胞中均存在 C.每条染色体一半来自母方,一半来自父方D.染色体容易被碱性染料染成深色 5.已知有耳垂(D)对无耳垂(d)是显性。某同学无耳垂,但他的父母都有耳垂,则该同学父母的基因型分别是(A) A.Dd,Dd B.DD,DD C.DD,Dd D.Dd,DD 6.某男子的双眼皮,他只产生一种精子,那么他的基因组成是(A ) A.AA B.Aa C.aa D.Aa 7.基因A控制双眼皮,基因a控制单眼皮。一对夫妇,男为双眼皮,女为单眼皮,生下的第一个孩子为单眼皮,再生第二个孩子的基因型是(B ) A.Aa或Aa B.Aa或aa C.Aa D.aa 8.下列变异中,不遗传的变异是(B ) A.红花茉莉与白花茉莉传粉后产生了粉红花茉莉 B.路边的车前草长得瘦小,菜地里的同中车前草长得肥壮 C.父亲的血型为A型,母亲的血型为B型,却生了O型血的孩子 D.透明金鱼与不透明金鱼杂交后,产生了五花鱼 9.“龙生九子,九子九个样”这句俗语说明生物界普遍存在(C ) A.遗传现象 B.繁殖现象 C.变异现象 D.进化现象 10.人的体细胞内有23对染色体,则人的精子(卵细胞)内含有( B ) A.23对染色体 B.23条染色体 C.46条染色体 D.23对+1条染色体 11.下面是基因的有关叙述,其中不正确的是(D ) A.基因排列在染色体上 B.受精卵内含有父母双方的基因 C.基因是决定生物性状的乙醇物质的最小单位 D.一条染色体上只含一个基因 12.禁止近亲结婚的原因是( C ) A.防止遗传病基因的变异 B.防止遗传病的传播 C.减少遗传病发生的几率 D.杜绝遗传病的发生 13.显性基因(R)决定豌豆圆粒,隐性基因(r)决定豌豆皱粒,一基因组成为Rr的豌豆所表现的性状是(A ) A.圆粒 B.圆粒或皱粒 C.皱粒 D.无法决定 14.下列关于变异的叙述正确的是(D )

生物的遗传和变异知识点归纳

生物的遗传和变异知识点归纳 生物的遗传和变异知识点归纳 遗传:是指亲子间的相似性。 变异:是指子代和亲代个体间的差异。 一基因控制生物的性状 1.生物的性状:生物的形态结构特征、生理特征、行为方式. 2.相对性状:同一种生物同一性状的不同表现形式。 3.基因控制生物的'性状。例:转基因超级鼠和小鼠。 4.生物遗传下来的是基因而不是性状。 二基因在亲子代间的传递 1.基因:是染色体上具有控制生物性状的DNA的片段。 2.DNA:是主要的遗传物质,呈双螺旋结构。 3.染色体:细胞核内能被碱性染料染成深色的物质。 4.基因经精子或卵细胞传递。精子和卵细胞是基因在亲子间传递的“桥梁”。 每一种生物细胞内的染色体的形态和数目都是一定的。 在生物的体细胞中染色体是成对存在的,基因也是成对存在的,分别位于成对的染色体上。 在形成精子或卵细胞的细胞分裂中,染色体都要减少一半。 三基因的显性和隐性

1.相对性状有显性性状和隐性性状。杂交一代中表现的是显性 性状。 2.隐性性状基因组成为:dd。显性性状基因组称为:DD或Dd 3.我国婚姻法规定:直系血亲和三代以内的旁系血亲之间禁止 结婚. 4.如果一个家族中曾经有过某种遗传病,或是携带有致病基因,其后代携带该致病基因的可能性就大.如果有血缘关系的后代之间 再婚配生育,这种病的机会就会增加. 四人的性别遗传 1.每个正常人的体细胞中都有23对染色体. (男:44条常染色体+X女:44条常染色体+XX) 2.其中22对男女都一样,叫常染色体,有一对男女不一样,叫性染色体.男性为X,女性为XX. 3.生男生女机会均等,为1:1 五生物的变异 1.生物性状的变异是普遍存在的。变异首先决定于遗传物质基 础的不同,其次与环境也有关系。因此有可遗传的变异和不遗传的 变异。 2.人类应用遗传变异原理培育新品种例子:人工选择、杂交育种、太空育种(基因突变)

生物的遗传与变异测试题

第二章生物的遗传与变异测试题 1.有“遗传之父”称号的是() A.孟德尔 B.达尔文 C.袁隆平 D.美国青年学者米勒 2.育种工作者使用射线处理农作物的种子,再从中选出优质高产的新品种。这种育种方法能够成功,从根本上是因为改变了农作物的() A.性状 B.遗传物质 C.生活环境 D.生活习性 3.当一对基因都是隐性基因时,表现出来的性状叫做() A. 显性性状 B. 显性基因 C. 隐性性状 D. 隐性基因 4.下列说法,不正确的是() A. 遗传是指亲子间的相似性 B. 变异是指亲子间及子代个体间的差异 C. 现在任何生物都可以克隆出来 D. 父亲是A型血,母亲是B型血,儿子是O型血,这属于相对性状 5.下列几组性状中,不属于相对性状的是() A.双眼皮和单眼皮 B.金发和卷发 C.有耳垂和无耳垂 D.白皮肤和黑皮肤 6.对基因有显隐性的叙述,错误的是() A. 显性基因控制显性性状,隐性基因控制隐性性状 B. 显性基因对隐性基因有掩盖作用 C. 成对基因Aa存在时只表现显性性状 D. 显性性状的基因组成只有一种 7.番茄果皮红色(D)对黄色(d)为显性,若将红色番茄(Dd)的花粉授到黄色番茄(dd)的柱头上,则黄色番茄上所结果实的颜色和种子中胚的基因组成分别是() A.黄色;Dd、dd B.红色;Dd C.红色;Dd、dd D.红色和黄色;Dd、dd 8.如图,基因组成是AA的芒果枝条①,嫁接到基因组成为aa的砧木②上,所结芒果的性状表现和基因组成分别为() A.①的性状,AA B.②的性状,aa C.①的性状,Aa D.②的性状,Aa 9.关于遗传变异的叙述.错误的是() A.DNA是主要的遗传物质B.生物的性状是由基因控制的 C.由遗传物质改变引起的变异是可遗传的变异D.同种生物生殖细胞与体细胞的染色体数一样多 10.下列不属于遗传现象的是() A. 种瓜得瓜,种豆得豆 B. 狗的后代还是狗 C. 女儿的脸型与母亲相像 D. 父母不识字,儿子也不识字

微生物的遗传和变异

第五章微生物的遗传和变异 本章要点: 1.遗传变异的物质基础。 2.基因突变的特点和机制。 3.菌种如何选育及如何诱变育种? 4.基因重组。 5.基因工程的原理和操作步骤。 6.如何保藏菌种? 5.1 基因对遗传性状的控制 5.1.1遗传和变异的物质基础DNA 遗传变异的物质基础曾是生物学中激烈争论的重大问题。1944年Avery等人以微生物为研究对象进行的三个经典实验有力地证实了核酸是遗传物质,基因是其信息单位,染色体是其存在形式。 一.证明核酸是遗传变异的物质基础的经典实验 1.转化实验 转化指A品系的生物吸收了来自B品系生物的遗传物质从而获得B品系的遗传性状的现象。转化现象是格里菲斯(Griffith)于1928年研究肺炎链球菌感染小白鼠的实验中发现,后经艾弗里(Avery)等于1944年证实的。 2.噬菌体感染实验 1952年,侯喜(A.D.Hershey)和蔡斯(M.Chase)为了证实噬菌体的遗传物质是DNA,用放射性同位素标记大肠杆菌T2噬菌体进行实验(图5-1)。 图5-1 噬菌体感染实验

3.植物病毒重建实验 1956年Fraenkel-Conrat等用含RNA的烟草花叶病毒进行了病毒(TMV)重建实验(图5-2),证实了RNA是遗传物质。 图5-2 TMV重建实验 5.1.2 DNA的结构与复制 一.DNA的化学组成 DNA是一种大分子化合物,由4种核苷酸组成。每一种核苷酸又由碱基、脱氧核糖和磷酸3部分构成。4种核苷酸的差异仅在于碱基不同。在DNA中,4种碱基是;腺嘌呤 (adenine,A)、鸟嘌呤(guanine,G)、胞嘧啶(cytosine,C)和胸腺嘧啶(thymine,T)。脱氧核糖1位上的碳原子与嘌呤9位上的氮原子相连,5位上的碳原子与磷酸相连,就构成了4种不同的核苷酸。 二.DNA的双螺旋结构模型 1953年美国遗传学家沃森(James Deway Watson)和英国物理学家克里克( Francis Harry Compton Crick)根据英国晶体衍射专家维尔金斯(Maurice Hugh Frederick Wilkins)对脱氧核糖核酸的X射线衍射资料,以及碱基含量分析、键长键角资料、酸碱滴定数据等,提出了像麻花、油条一样扭在一起的DNA双螺旋结构模型(图5-3、5-4)。

苏科版八年级生物下册第七单元第二十二章《生物的遗传与变异》测试卷(含答案)

苏科版八年级生物下册第七单元第二十二章《生物的遗传与变异》测试卷学校:___________姓名:___________班级:___________得分:___________ 一、选择题(本大题共25小题,共50分) 1.下列说法正确的是() A.男性的神经细胞、白细胞和精子中都含有Y染色体 B.父亲患某种遗传病,母亲和孩子正常,则无法确定这个孩子是否含有该致病基因 C.杂交水稻运用的是转基因技术得到的新品种,属于可遗传变异 D.基因组成相同的大花生,其果实的长度一定相同 2.下列关于遗传变异的说法不正确的一项是() A. 遗传和变异现象在生物界是普遍存在的 B. 在生物的生殖细胞中,染色体一般是成对存在的 C. 隐性基因和显性基因都会遗传 D. 男孩的X染色体是由其母亲遗传下来的 3.下列有关遗传和变异的叙述错误的是() A. 每个DNA分子上都有许多具有特定遗传效应的基因 B.父母都是有耳垂的,生下的子女不一定都有耳垂 C. 从理论上讲,生男生女的可能性各是50% D. 凡是外界环境引起的变异都不可遗传 4.下列叙述中,正确的是 ( ) A. 能够遗传的性状都是显性性状 B. 男性精子中的X或Y染色体决定了后代的性别 C. 优生优育的唯一措施是产前诊断 D. 父母都是有耳垂的,生下的子女也一定有耳垂 5.图一表示果蝇体细胞染色体组成,果蝇性别决定与人类一致;图二表示果蝇的长翅与残翅的遗传图,下列说法错误的是( ) A. 甲果蝇的卵细胞内有4条染色体,且大小形态各不同 B. 据图可知乙为雄果蝇,其可产生两种类型的精子 C. 根据图二可知子代个体中出现残翅雌果蝇的概率是1∕4 D. 图二中子代长翅和亲代长翅的基因组成可能不相同 6.下列有关遗传和变异的叙述错误的是() A.每个DNA分子上都有许多有特定遗传效应的基因 B.父母都有耳垂的,生下的子女不一定都有耳垂 C. 从理论上讲,生男生女的可能性各是50% D. 凡是外界环境引起的变异都不可遗传 7.樱桃的果色有红色和黄色之分,下表为某杂交实验的结果,下列分析错误的是(基因用B、b表示)() 组别亲代子代 第一组红果黄果黄果红果 第二组黄果黄果黄果红果 樱桃的红果和黄果是一对相对性状第一组子代红果的基因组成都为bb C. 第二组亲代黄果的基因组成都为Bb D. 第二组子代黄果的基因组成都为Bb 8.红绿色盲是一种X染色体上隐性基因控制的遗传病.现有一对表现型均正常的夫妇,妻子是致病基因 的携带者.那么该对夫妇生一个患红绿色盲的女儿的概率为() A. 0 B. 25% C. 75% D. 1 9.樱桃的果色有红色和黄色之分,下表为某杂交实验的结果,下列分析错误的是()(基因用B、b表示) 组别亲代子代

高中生物遗传与变异知识点汇总

高中生物遗传与变异知识点 一、遗传的基本规律 一、基本概念 1.概念整理: 杂交:基因型不同的生物体间相互交配的过程,一般用 x 表示 自交:基因型相同的生物体间相互交配;植物体中指雌雄同花的植株自花受粉和雌雄异花的同株受粉,自交是获得纯系的有效方法。一般用表示。测交:就是让杂种子一代与隐性个体相交,用来测定F1的基因型。 性状:生物体的形态、结构和生理生化的总称。相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型。 显性性状:具有相对性状的亲本杂交,F1表现出来的那个亲本性状。 隐性性状:具有相对性状的亲本杂交,F1未表现出来的那个亲本性状。 性状分离:杂种的自交后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。显性基因:控制显性性状的基因,一般用大写英文字母表示,如D。 隐性基因:控制隐性性状的基因,一般用小写英文字母表示,如d。 等位基因:在一对同源染色体的同一位置上,控制相对性状的基因,一般用英文字母的大写和小写表示,如D、d。 非等位基因:位于同源染色体的不同位置上或非同源染色体上的基因。 表现型:是指生物个体所表现出来的性状。 基因型:是指控制生物性状的基因组成。 纯合子:是由含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。 杂合子:是由含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。 2.例题: (1)判断:表现型相同,基因型一定相同。( x ) 基因型相同,表现型一定相同。(x ) 纯合子自交后代都是纯合子。(√)

纯合子测交后代都是纯合子。( x ) 杂合子自交后代都是杂合子。( x ) 只要存在等位基因,一定是杂合子。(√) 等位基因必定位于同源染色体上,非等位基因必定位于非同源染色体上。( x ) (2)下列性状中属于相对性状的是( B ) A.人的长发和白发 B.花生的厚壳和薄壳 C.狗的长毛和卷毛 D.豌豆的红花和黄粒 (3)下列属于等位基因的是( C ) A. aa B. Bd C. Ff D. YY 二、基因的分离定律 1、一对相对性状的遗传实验 2、基因分离定律的实质 生物体在进行减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两种不同的配子中,独立地遗传给后代。基因的分离定律发生是由于在减数分裂第一次分裂后期,同源染色体分开时,导致等位基因的分离。 例: (1)在二倍体的生物中,下列的基因组合中不是配子的是( B ) A.YR B. Dd C.Br D.Bt (2)鼠的毛皮黑色(M)对褐色(m)为显性,在两只杂合黑鼠的后代中,纯种黑鼠占整个黑鼠中的比例是(B ) A.1/2 B.1/3 C.1/4 D.全部

生物的遗传和变异知识点

生物的遗传和变异知识点 ?遗传:是指亲子间的相似性。 ?变异:是指子代和亲代个体间的差异。 一基因控制生物的性状 1. 生物的性状:生物体形态结构、生理和行为等特征的统称。 2. 相对性状:同种生物同一性状的不同表现形式。 3. 基因控制生物的性状。例:转基因超级鼠和小鼠。 4. 生物遗传下来的是基因而不是性状。 二基因在亲子代间的传递 1.基因:具有遗传效应的DNA 片段。 :是主要的遗传物质,呈双螺旋结构。 3.染色体:细胞核内能被碱性染料染成深色的物质。 4.基因经精子或卵细胞传递。基因在亲子间传递的“桥梁”是精子和卵细胞。 ?每一种生物细胞内的染色体的形态和数目都是一定的。

?在生物的体细胞中染色体是成对存在的,基因也是成对存在的,分别位于成对的染色体上。 ?在形成精子或卵细胞的细胞分裂中,染色体都要减少一半。 三基因的显性和隐性 1. 相对性状有显性性状和隐性性状。杂交一代中表现的是显性性状。 2. 隐性性状基因组成为:dd。显性性状基因组称为:DD或 Dd。 无中生有为隐性。例:父母都是双眼皮,孩子是单眼皮,可以得出,单眼皮为隐性基因控制的。 3. 我国婚姻法规定:直系血亲和三代以内的旁系血亲之间禁止结婚. 4. 如果一个家族中曾经有过某种遗传病,或是携带有致病基因,其后代携带该致病基因的可能性就大.如果有血缘关系的后代之间再婚配生育,这种病的机会就会增加. 四人的性别遗传 1. 每个正常人的体细胞中都有23对染色体. (男:44条常染色体+XY 女:44条常染色体+XX)

2. 其中22对男女都一样,叫常染色体,有一对男女不一样,叫性染色体.男性为XY,女性为XX. 3. 生男生女机会均等,为1:1 五生物的变异 1.生物性状的变异是普遍存在的。变异首先决定于遗传物质基础的不同,其次与环境也有关系。因此有可遗传的变异和不遗传的变异。 2.人类应用遗传变异原理培育新品种例子:人工选择、杂交育种、太空育种(基因突变)。

新人教版八年级下册生物的遗传和变异测试题

新人教版八年级下册生物的遗传和变异测试题 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

八下《第七单元第二章生物的遗传和变异》测试题 (60分钟 100分) 一. 单项选择题(60分) 1. 下列均为相对性状的一组是() ①单眼皮和双眼皮②卷发和黑发③能卷舌和不能卷舌④有耳垂和无耳垂⑤双眼皮和色盲 ⑥头发左旋和惯用右手 A①②④ B①②③ C①②⑤ D①③④ 2. 下列所举实例中,不是生物性状的是() A鱼生活在水中 B羊体表长毛 C 青蛙体表光滑 D仙人掌的叶特化为刺

3. 下列现象不属于遗传的是() A子女的一些性状跟他们的父母相似 B小羊和小牛吃同种草,小羊长成大羊,小牛长成大牛 C老鼠生来会打洞 D种水稻得水稻,种玉米得玉米 4. 下列说法正确的是() A遗传和变异是普遍存在的 B遗传和变异不会同时出现在同一生物体上 C遗传是普遍存在的,而变异只是在某些生物体上出现 D变异是普遍存在的,而遗传只是在某些生物体上出现 5. “种瓜得瓜,种豆得豆”、“老鼠生来会打洞”反映了生物的()现象 A进化 B适应 C遗传 D变异 6. 遗传物质的基本单位是() A基因 B染色体 C DNA D细胞核 7.人的体细胞、生殖细胞的染色体数目分别是()条 A 46 46 B 23 23 C 46 23 D 23 46 8. 下列有关细胞的说法中,不正确的是() A细胞核中有染色体,染色体由DNA和蛋白质组成 B染色体上有DNA,DNA上有基因

C在DNA上的基因带有特定的遗传信息 D细胞膜能控制物质进出细胞,所以是整个细胞的控制中心 10. 下列有关基因的叙述中,错误的是() A是遗传物质中决定生物性状的小单位 B在生物的体细胞中成对存在 C生物的某些性状,是由一对基因控制的 D只有显性基因控制的性状才会表现出来 11. 下列细胞不具备成对染色体的是() A叶肉细胞 B肝细胞 C精子 D受精卵 12. 亲代的遗传物质传给子代是通过() A体细胞 B受精卵 C生殖细胞 D胚胎 13. 下列关于正常人的染色体的说法,不正确的是() A体细胞中都含有23对染色体 B所有的细胞中都含有性染色体 C所有的精子中都含有Y染色体 D所有的卵细胞中都含有X染色体 14. 下列疾病中,全部为遗传病的是() A.白化病、色盲、先天性愚型病 B.佝偻病、夜盲症、坏血病 C.侏儒病、乙肝、先天性愚型 D .色盲、甲肝、佝偻病 15. 下列疾病中由于基因改变引起的是() A夜盲症 B色盲症 C艾滋病 D甲型肝炎 16. 我国婚姻法明确规定,禁止近亲结婚。其目的是()

第八章微生物遗传和变异

第八章微生物的遗传和变异 习题 一、填空题 1、证明DNA是遗传物质的事例很多,其中最直接的证明有、、三个经典实验。 2、细菌在一般情况下是一套基因,即;真核微生物通常是有两套基因又称。 3、大肠杆菌基因组为双链环状的,在细胞中以紧密缠绕成的较致密的不规则小形式存在于细胞中,该小体被称为。 4、酵母菌基因组最显著的特点是,酵母基因组全序列测定完成后,在其基因组上还发现了许多较高同源性的DNA重复序列,并称之为。 5、质粒通常以的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中,但从细胞中分离的质粒大多是3种构型,即型、型和型。 6、转座因子可引发多种遗传变化主要包括、和。 7、在转导中,噬菌体可以转导给体染色体的任何部分到受体细胞中;而在转导中,噬菌体总是携带同样的片段到受体细胞中。 8、细菌的结合作用是指细胞与细胞的直接接触而产生的遗传信息的和过程 9、线粒体遗传特征的遗传发生在核外和有丝分裂和减数分裂过程以外,因此它是一种遗传。 10、丝状真菌遗传学研究主要是借助有性过程和过程,并通过遗传分析进行的,而 是丝状真菌,特别是不产生有性孢子的丝状真菌特有的遗传现象。 二、选择题 1、最小的遗传单位是()。 (1)染色体(2)基因(3)密码子(4)核苷酸 2、细菌直接摄取外界游离的DNA片段发生变异称为() (1)转导(2)转化(3)接合(4)转换

3、基因组通常是指全部一套基因。由于现在发现许多调控序列非编码序列具有重要的功能,因此,目前基因组的含义实际上包括编码蛋白质的结构基因,以及目前功能还尚不清楚的()。 (1)RNA序列(2)DNA序列(3)调控序列(4)操纵子序列 4、琼脂糖胶电泳是根据()和电泳呈现的带型将染色体DNA与质粒分开。(1)数量(2)相对分子质量大小(3)凝胶用量(4)线型结构 5、由于个别碱基的置换、插入或缺失引起的突变称为() (1)染色体突变(2)基因突变(3)自发突变(4)人工诱导突变 6、插入顺序和转座子有两个重要的共同特征:它们都携带有编码转座酶的基因,该酶是转移位置,即转座所必需的;另一共同特征是它们的两端都有()。(1)反向末端重复序列(2)不同源序列 (3)同源序列(4)不重复序列 7、Mu噬菌体是一种以大肠杆菌为宿主的温和噬菌体,其基因组上除含有为噬菌体生长繁殖所必需的基因外,还有为转座所必需的基因,因此它也是最大的()。 (1)噬菌体(2)插入顺序 (3)转座子(4)转座因子 8、F‵是携带有宿主染色体基因的F因子,F‵×F—的杂交与F‵×F—不同的是给体的部分染色体基因随F‵—起转入受体细胞,并且不需要整合就可以表达,实际上是形成一种部分二倍分二倍体,此时的受体细胞也就变成了()。(1)F+ (2)F‵(3)F—(4)F 9、形成转导颗粒的噬菌体可以是温和的也可以是烈性的,主要的要求是具有能偶尔识别宿主DNA的(),并在宿主基因组完全降解以前进行包装。 (1)裂解机制(2)包装机制(3)识别机制(4)侵入机制 10、诱变育种是指利用各种诱变剂处理微生物细胞,提高基因的随机(),通过一定的筛选方法获得所需要的高产优质菌株。 (1)重组频率(2)融合频率(3)突变频率(4)调控频率 三、是非题 1、Avery和他的合作者C.M.Macleod和M.J.McCarty为了弄清楚Griffith实验中的转化因子的实质,他们分别用降解DNA、RNA或蛋白质的酶作用于有度的S

(完整版)生物的遗传和变异练习题

07级4-5班、08级2__10班单元检测题 一、选择题 1、“种瓜得瓜,种豆得豆”这句谚语说明的生物现象是() A、遗传现象 B、变异现象 C、生殖现象 D、发育现象 2、“一母生九子,九子各不同” 这句谚语说明的生物现象是() A、遗传现象 B、变异现象 C、生殖现象 D、发育现象 3、下列属于一对相对性状的是() A、兔的黑毛和长毛 B、玉米的黄粒和圆粒 C、棉的纤维长与短 D、马的白毛和鼠的黑毛 4、控制生物的性状的最小单位叫() A、染色体 B 、细胞 C、细胞核 D、基因 5、下列人的各种特征中,属于同一种性状的是() A、单眼皮和双眼皮 B、单眼皮和大眼睛 C、高个子和胖子 D、黄皮肤和蓝眼睛 6、红色的番茄、黑色的兔毛都属于() A性状B相对性状C行为方式D生理特性 7、人体细胞中染色体的数目是(),受精卵中染色体的数目是(),生殖细胞中是() A、23对 B、23条 C、13条 D、46对 8、染色体存在于细胞的() A、细胞质 B、细胞核 C、细胞膜 D、液泡

9、下列关于染色体的说法是() A染色体在生物体任何细胞中都是成对存在的 B染色体的化学成分主要是DNA和蛋白质 C染色体是被染过颜色的物质 D染色体只存在于体细胞,生殖细胞中没有。 10、人体细胞内染色体的正常来源是() A一半来自父方,一半来自母方 B一半以上来自父方,一半以下来自母方 C一半以下来自父方,一半以上来自母方 D与父方相似的人来自父方多一些,与母方相似的人来自母方多一些 11、下列细胞中染色体不成对存在的是() A卵细胞 B受精卵 C白细胞 D上皮细胞 12、每条染色体上的基因数是() A一对 B二对 C一个 D多个 13、染色体与基因的正确关系是() A、很多基因排列在染色体上 B很多染色体排列在基因上 C、基因是染色体的另一种称呼 D、染色体在细胞核时叫基因 14、在孟德尔的遗传实验中,高茎豌豆(DD)和矮茎豌豆(dd)杂交,子一代表现的性状是() A高茎豌豆多,矮茎豌豆少 B均是矮茎豌豆 C高茎豌豆少,矮茎豌豆多 D均是高茎豌豆

第七章 微生物遗传试题及答案

第七章微生物遗传试题 一.选择题: 71085.71085.已知DNA 的碱基序列为CATCATCA T,什么类型的突变可使其突变为:CTCATCAT A.A.缺失 B.B.插入 C.C.颠换 D.D.转换 答:( ) 71086.71086.已知DNA 的碱基序列为CATCATCA T,什么类型的突变可产生如下碱基序列的改变:CACCATCAT ? A. 缺失 B. 插入 C. 颠换 D. 转换 答:( ) 71087.71087.不需要细胞与细胞之间接触的基因重组类型有: A. 接合和转化 B. 转导和转化 C. 接合和转导 D. 接合 答:( ) 71088.71088.转化现象不包括 A. DNA 的吸收 B. 感受态细胞 C. 限制修饰系统 D. 细胞与细胞的接触 答:( ) 71089.71089.将细菌作为实验材料用于遗传学方面研究的优点是: A. 生长速度快 B. 易得菌体 C. 细菌中有多种代谢类型 D. 所有以上特点 答:( ) 71090.71090.转导噬菌体 A. 仅含有噬菌体DNA B. 可含有噬菌体和细菌DNA C. 对DNA 酶是敏感的 D. 含1 至多个转座子 答:( ) 71091.71091.在Hfr 菌株中: A. F 因子插入在染色体中 B. 在接合过程中,F 因子首先转移 C. 在接合过程中,质粒自我复制 D. 由于转座子是在DNA 分子间跳跃的,因此发生高频重组 答:( ) 71092.71092.以下碱基序列中哪个最易受紫外线破坏? A. AGGCAA B. CTTTGA C. GUAAAU D. CGGAGA 答:( ) 71093.71093.对微生物进行诱变处理时,可采用的化学诱变剂是:

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